Java虚拟机

前言

记录总结一下 java 虚拟机的部分知识，知识主要来自于书籍《深入理解 java 虚拟机》。
组织形式会以小标题 & 内容解答组成。

内存管理机制

虚拟机内存如何划分

主要有程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，Java 堆，方法区

• 程序计数器：当前线程执行的字节码行号指示
• 虚拟机栈：java 方法执行的信息（局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等）
• 本地方法栈：native 方法执行的信息
• Java 堆：存放对象实例。垃圾收集主要区域，所有线程共享
• 方法区：类信息，常量，静态变量，即时编译后代码等

内存溢出的情况

• 虚拟机栈，本地方法栈无法申请到更多内存。
• Java 堆没有内存完成实例分配或者堆无法扩展。
• 方法区无法满足内存分配需求，运行时常量池超出内存限制。
• 直接内存大于物理内存限制

判断对象存活方法

• 引用计数法：对象有引用到的地方就计数+1，引用失效-1。不能解决循环引用的问题
• 根搜索算法：Gcroot 对象为起点，向下搜索，不可达的可判定为可回收
  引用分类：强引用，软引用，弱引用，虚引用

垃圾回收算法

• 标记清除法：标记所有要回收的对象，然后统计清除。（效率不高，会产生不连续内存碎片）
• 复制算法：分两块内存，一块用完了将活着的对象复制到另一块，然后清除这一块
• 标记-整理算法：标记清除后将对象都整理到一端
• 分代收集算法：java 堆分为新生代(一个 Eden 区，2 个 Survivor 区，8：1：1)和老年代，新生代使用复制算法，老年代使用标记清除

垃圾收集器

• Serial 收集器：单线程，client 模式新生代收集器
• ParNew 收集器：多线程版 Serial 收集器，server 模式下首选新生代收集器
• Parallel Scavenge 收集器：多线程新生代收集器，控制吞吐量
• CMS 收集器：以获取最短回收停顿时间为目标
• G1 收集器：基于标记-整理

内存分配与回收策略

• 对象优先在新生代 Eden 区中分配
• 大于 PretunureSizeThreshold 设置的大对象直接在老年代中分配
• 长期存活的对象将进入老年代，每次 minor gc 后年龄计数器+1，直到大于年龄阈值
• 动态对象年龄判定，相同年龄对象大禹 survivor 空间一半，大于等于该年龄的对象进入老年代
• 晋升到老年代的空间大于老年代剩余空间，则 full gc；小于的话如果允许担保失败，则 minor gc，否则 full gc；

jdk 命令行工具

• jps：列出正在允许的 java 虚拟机进程和主类名
• jstat：监控虚拟机各种允许状态（-gc,-class）
• jinfo：实时查看调整虚拟机参数
• jmap：生成堆转储快照
• jhat：分析 jmap 生成的快照
• jstack：生成虚拟机当前时刻线程快照

jdk 可视化工具

• jconsole
• jvisualvm

虚拟机执行子系统

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